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冶天科技

無廠半導體公司

冶天科技（英語：ATI Technologies Inc.），於1985年創立於加拿大安大略省萬錦，是一家專門設計與銷售適用於個人電腦、機頂盒、數碼電視、電子遊戲機及手提式裝置等的顯示晶片、晶片組的無廠半導體公司。2006年7月24日被美國的超微半導體全資收購。ATI被收購前在北美、歐洲和亞洲等地曾擁有超過3,700名員工，2006年時營業額仍有22億美元之巨，後來AMD方面整合後，最終成為其顯示卡部門，並保留Radeon品牌進行銷售。

冶天科技
ATI Technologies Inc.
公司類型上市公司
股票代號TSX：ATY
NASDAQ：ATYT
ISINCA0019411036在維基數據編輯
公司結局被AMD收購
後繼機構ATI Technologies ULC
成立1985年8月20日 (1985-08-20)
結束2006年10月25日 (2006-10-25)[1]
創辦人何國源 編輯維基數據
代表人物何國源
David E. Orton
總部 加拿大安大略省萬錦
標語口號Technology you can Trust.
產業半導體工業
產品顯示卡
圖形處理器
晶片組
營業額▲ 22.22億美元（2005年）
淨收入▲ 1693萬美元（2005年）
所有權者超微半導體 編輯維基數據
員工人數▲ 3,700
網站ati.com(重新導向到 amd.com)

歷史 編輯

 
AMD公司在ATI的前總部
 
ATI矽谷辦公室

ATI公司由四位加拿大華人移民在1985年8月20日創辦，他們分別是來自香港的劉理凱（Lee Ka Lau）、劉百行（P. H. Lau）、何國源（Kwok Yuen Ho）、班尼·劉（Benny Lau）。

公司原名是Array Technology Inc.，五個月後更名為Array Technologies Inc.，1985年12月18日正式更名為現名ATI Technologies Inc。1993年11月，ATI成功在多倫多證券交易所上市。ATI原先是一間原始裝置製造商，為大型個人電腦製造商製造顯示晶片，例如IBM。從1987年7月開始，ATI自立成為顯示卡零售商，銷售ATI EGA Wonder和VGA Wonder顯示卡。

在1997年，ATI成功收購當時他的最大競爭對手Tseng Labs，為公司加入40位新的工程師。在2000年，ATI收購ArtX，一間製造Flipper顯示晶片的公司，而Flipper晶片是任天堂GameCube的核心。往後，ATI為任天堂設計顯示晶片，用於其Wii主機。較早前，ATI已經為微軟的Xbox 360設計顯示晶片。

在2005年，ATI收購Terayon's Cable Modem Silicon Intellectual Property，鞏固其在數碼電視市場地位。

在2006年7月24日，ATI被AMD以54億美元收購，於10月25日收購完成，最終收購價格為43億美元現金，另加5800萬AMD普通股購買ATI所有普通股，摩根士丹利還另外貸款25億美元予AMD。收購後，AMD一直保留ATI品牌，作為旗下繪圖卡業務的子品牌。直到2010年8月，在發佈Radeon HD 6000系列顯示卡的同時，AMD宣佈放棄ATI品牌[2]。不過在2015年，AMD又將其繪圖技術事業部門單獨命名為Radeon事業部——Radeon是ATI也是其被收購後一直沿用的繪圖晶片品牌。

產品 編輯

另外，ATI除了為個人電腦製造高端GPU（ATI稱之為VPU），亦製造手提電腦（稱為Mobility Radeon）、PDA和手提電話（Imageon）版本GPU，整合型主機板晶片（Radeon IGP）[3]。拜各式各樣產品之託，ATI成為OEM和多媒體市場的王者。

ATI的主要競爭對手是NVIDIA。從2004年開始，ATI的旗艦級Radeon產品線，能與NVIDIA的GeForce產品線直接競爭。2004年第三季，ATI顯示卡的市場佔有率為59%，NVIDIA只是37%。長久以來，此兩公司已佔用最大市場佔有率。

從2005年開始，ATI與華碩等廠商合作，推出整合顯示核心的晶片組。英特爾亦採用ATI的晶片組出售主機板。

ATI於1996年引入All-in-Wonder概念。All-in-Wonder顯示卡的特色就是整合了電視卡，而卡的用料也比較高，目的是提高影像輸出質素。顯示核心方面，它採用主流Radeon的顯示核心，與主流顯示卡一樣擁有高速的立體彩現效能。2006年，歐洲聯盟的危害性物質限制指令正式生效，這迫使ATI停止開發新的AIW顯示卡。AIW系列最強顯示卡就是AIW X1900。隨後，ATI更專注開發Theater系列電視卡。到了2008年7月尾，AMD重新推出AIW系列產品。顯示核心採用了Radeon HD 3650，分為HD和HD Premium版本。後者附設了一張影像輸入輸出子卡[4]。顯示卡亦整合了TV Theater 650 PRO晶片，ClearQAM硬件MPEG-2解碼器[5]。

其實ATI的競爭對手NVIDIA也推出過同類產品，名為Personal Cinema系列。

電腦顯示晶片 編輯

主條目：AMD顯示核心列表

在2008年中，AMD宣佈會將FireGL和FireMV系列顯示卡合併為FirePro系列。前者會命名為ATI FirePro 3D Graphics，後者會命名為ATI FirePro Multi-View。[6]

核心性產品 編輯

 
任天堂wii使用的Hollywood晶片
  • Flipper - 這是一個用於Nintendo Gamecube的3D加速器，由ArtX開發。Flipper的功能類似Direct3D 7加速器。它有四條表現流水線，硬體支援T&L，有限度支援pixel shader。很創新的，此晶片整合了3 MB的1T-SRAM，作為極速低延遲（6.2 ns）記憶體。此記憶體用來存取紋理和Z-buffer數據。記憶體頻寛是10.4 GB／ 秒（當時的極速）。Flipper是由Nintendo 64 Reality Coprocessor團隊設計，前SGI成員。
  • Xenos - 由ATI製造的微軟Xbox 360主機繪圖核心，並命名為代號"R500"或是"C1"，它還包含了其中名為embeddedDRAM（eDRAM）的特點。Xenos還有統一的遮罩架構可以動態讀取並平衡bank內相同效能單元間的像素與頂點處理。這大大地不同於以往桌上電腦使用的顯示晶片，根據不同任務需求使用不同的bank。此晶片整合了記憶體，用於加快anti-aliasing的運算。Pixel和Vertex處理不再分開，同一處理單元可處理Pixel或Vertex數據。
  • Hollywood - Nintendo的第七世代遊戲核心，同樣是ATI設計，用於Wii。

手提式晶片 編輯

  • Imageon－2002年發佈，志在為手提產品和手提電話帶來3D加速功能。現在的Imageon 2300包含3D引擎，MPEG-4解碼功能，JPEG編碼和解碼功能，支援二百萬像素數碼相機鏡頭。記憶體方面，支援2MB低功耗SDRAM。

2008年，在西班牙巴塞隆拿舉行的3GSM大會中，AMD發佈了新款的Imageon手機處理器。這次發佈有三款處理器，和兩款用於手提電話的顯示核心。顯示核心方面，AMD可以將有關的技術，授權給其他廠商，用以整合到其他產品中。[7]。由於NVIDIA於較早的時候亦公佈了相關產品，這亦顯示出傳統的硬件廠商，開始將注意力放到流動裝置上。

這次發佈的新產品列表：

  • 手機處理器
    • AMD Imageon D160 - 流動電視處理器，主要用於接收流動電視，支援DVB-T和DVB-H標準。
    • AMD Imageon M210 - 音頻處理器，用於音頻裝置中，支援長時間播放。
    • AMD Imageon A250 - 多媒體應用處理器，用於智能電話中，類似電腦的中央處理器。
  • 顯示核心
    • AMD Z460 OpenGL ES 2.0 - 用作加速立體運算，為統一著色器架構。意法半導體的STn8820處理器已整合此顯示核心。
    • AMD Z180 OpenVG 1.x - 用作加速向量圖形的運算，例如Flash效果。

2006年AMD收購ATI。2009年1月，AMD出售Imageon予高通。隨後，Imageon被高通更名為Adreno。

晶片組 編輯

眼見NVIDIA推出nForce系列，ATI亦推出產品對抗。但南橋設計一直搞不好，經常靠外援。最初使用VIA，其後使用ULi（前稱ALi）。令ATI晶片組普及的原因，是客戶有所需求。傳統晶片組設計商不能跟上潮流，只推出支援DirectX 6或7的整合型晶片組，而ATI的晶片組已支援DirectX 9，客戶當然要技術和效能較強者。況且付多五美元，即猶如購買了一張低階顯示卡，ATI晶片組吸引力極強。而且，ATI在圖形設計已有堅固基礎，所以能輕易踏入整合型晶片組市場。第一代的ATI晶片組內建了Radeon 7000顯示核心，有支援AMD和Intel處理器版本之分，不過並沒有正式推出市場。其後推出內建Radeon 9100顯示核心的晶片組，並可支援雙通道記憶體，但對記憶體相容不足。與此同時，ATI推出沒有內建顯示核心的晶片組。之後再推出新晶片組，內建X300顯示核心。2005年，Intel宣佈放棄低階市場，並使用ATI的整合型晶片組推出主機版。在其他主機版製造商陸續使用ATI產品下，令ATI晶片組的市場佔有率高過SiS。此時，NVIDIA為防止ATI威脅其晶片組地位，收購ULi間接斷絕其南橋供應。

Intel 編輯

以下是ATI推出的Intel平臺晶片組：

AMD 編輯

AMD晶片組列表：

一路而來，ATI的南橋總是不甚完美，例如著名的USB問題，所以主機版製造商曾經使用ULi的南橋替代。

由於AMD已經併購ATI，ATI有關晶片組形號已經易名。例如原本的ATI Radeon Xpress 1600 CrossFire和ATI Radeon Xpress 3200 CrossFire會易名為AMD 480X CrossFire和AMD 580X CrossFire。新的命名方式是「AMD＋晶片組代號＋產品定位代碼」。產品定位代碼有支援CrossFire的X、高端的T、主流的G、低階的V和流動平台的M。

數字產品平台 編輯

當NVIDIA發佈APX 2500應用處理器後，意法半導體於翌日（即是2008年2月12日）亦發佈了相關處理器。該處理器由意法半導體和AMD合作研發，形號是Nomadik STn8820。

晶片的製程是65nm，整合了ARM1176處理器，核心頻率是528MHz，亦內建了一個AMD OpenGL ES 2.0顯示核心。由於顯示核心的功能與Xbox 360中的Xenos顯示核心相似，所以亦被稱為mini-Xenos。與AXP 2500一樣，晶片支援720p高清影片播放功能。

在成本控制方面，意法半導體比NVIDIA的方案更好。其平台使用更少晶片，所以成本更低。

市場領導 編輯

 
ATI Radeon顯示卡的反鋸齒能力設置視窗
 
ATI Radeon X850XT
 
ATI Radeon 7500LE

ATI於1985年成立，為了公司前途，決定不再大量製造基本2D圖像晶片。1987年，ATI發售EGA Wonder和VGA Wonder家族顯示卡。這些顯示卡功能都比IBM自身的顯示裝置（EGA and VGA）好。1991年5月，ATI發佈Mach8，ATI第一款最佳化微軟視窗的產品。CPU不再需要運算畫面資料，提升系統效能。1992年，發佈了Mach32，比前代產品有很大進步。

但第一款為人熟悉的多媒體晶片，應該是1994年推出的Mach64。尤其是Mach64硬體支援YUV-to-RGB顏色轉換，和硬體縮放。這樣個人電腦能應付基本AVI和MPEG-1播放，而不需要昂貴的專用硬件解碼器。之後，Mach64-VT從CPU接過逐行掃描的工作。1996年的ImpacTV進一步支援800x600 VGA-to-TV編碼。而這些產品並不是太昂貴。

ATI在1996年發售第一款內建TV Tuner的顯視卡，是現代All-in-Wonder系列的前身。功能包括ATI第二代3D Rage II顯視晶片提供的3D加速、64-bit 2D效能、TV質素影象加速、影象擷取、TV Tuner、無閃爍TV-out和立體聲TV聲效。

但是，正當ATI與OEMs建立起優質多媒體卡的名譽，在1990年代後期，消費者亦要求強勁3D效能，這做成3dfx和NVIDIA的崛起。在1999年1月，All-in-Wonder 128伴隨着第一次警告。它包含Rage 128 GL繪圖晶片，16 MB顯示記億體版本的銷售情況良好。但有所改進但延期的32 MB的版本則銷情不佳，原因是它的價錢與3D效能不配合。ATI必須發展整合型3D加速器，與NVIDIA當時正在設計的晶片競爭。

ATI第一款真正的3D晶片是3D Rage II。此晶片支援雙線性和三線性過濾。它亦支援Z-buffer，和一些Direct3D材質混和模式。但是像素過濾只是比S3的ViRGE略好，在當時來說是很差了。從特色來說，亦只比工作站級的Matrox的Mystique略好。

而1997年的3D Rage Pro，填充率效能改進到與原本的3dfx Voodoo Graphics一樣，三角形形成引擎速度是1.2 M triangle／秒。單通道三線性過濾與一個完整的紋理完成混合。Rage Pro得到大批OEM訂單，原因是其優良的DVD播放效果和低廉的價格，但惡劣的驅動阻礙了它的發展。直到產品推出了接近兩年的1999年，才有一個達到應有水準的驅動。新驅動有20-40%的效能提升。隨後，ATI終於了解到發展驅動的重要性。

1997年，128 GL的研發得到Tseng Labs研發團隊的幫助。它的對手是RIVA TNT和Voodoo 2。先進的記憶體結構允許Rage 128在32bit彩現時，效能損失減至最低。不幸的是當時大多數電玩只支援NVIDIA領先的16bit彩現。

最終，RIVA TNT2蠶食了ATI原有的OEM市場，縱使ATI的產品能夠提供優質的dvd播放，售價低廉。1999年4月，Rage 128 Pro推出，功能包括非等方性濾鏡，更好的工三角形生成引擎，和更高的頻率。當時，Rage 128 Pro的MPEG-2加速技術為當時領先，能夠在Pentium III 600 MHz平台提供即時MP@HL（1920x1080）播放功能。ATI為了提高顯示卡效能，進行了一項名為"曙光女神"的實驗，亦即是MAXX技術。原理是將兩顆Rage 128 Pro顯核整合在同一塊PCB板上，類似Voodoo II的SLI。每個顯核交替運算畫面。但由於MAXX技術需要兩倍顯示記憶體，價格高昂，同時受制於差勁的驅動程式，效能不佳，這計劃並不成功。最後，ATI停止主流多顯核顯示卡的研發。

ATI擅於製造低階的OEM顯示卡。那些顯示卡擁有不俗的2D效能、DVD加速和完美的3D功能。但ATI不能在高端市場有效地挑戰他人。在2000年3月的遊戲開發者討論區上，開發者都渴望知道有關第六代繪圖核心的資料，雖然大多數人士都抱懷疑態度。這段時期，很多公司都發佈不能如期、或冒險地付運的產品。然而，ATI在遊戲開發者討論區上閉門展示其新型繪圖核心的測試版，新產品命名為Radeon 256。

於2000年，ATI發佈了Radeon核心（R100）。ATI建基於這個核心的新顯示卡原命名為Radeon 64，代表它支援64MB DDR RAM，但最終更名為Radeon 7200，代表它支援DirectX　7。R100核心起初支援了一些顯著的功能，例如完整的DirectX 7凸凹紋理對映（浮雕，點積3和環境對映凹凸貼圖），硬件3D陰影，硬件個別像素抖動消除技術和一些DirectX 8的像素着色效果。不幸地，ATI使用了2條像素流水線的設計，每條像素流水線有3個光柵單位（即是2*3架構）。對手NVIDIA的GeForce 2晶片使用了4條像素流水線的設計，每條像素流水線有2個光柵單位（即是4*2架構）。那時，很少3D程式每個週期利用到多過兩個紋理運算，所以Radeon的第三個光柵單位很少被利用到。

ATI證明原先的Radeon 64並不是唯一的攻擊。隨後在2001年，ATI推出了第二代Radeon核心 - R200，即是Radeon 8500。R200的像素流水線架構與NVIDIA的GeForce 2系列相同，它們都是4條像素流水線的設計，每條像素流水線有2個光柵單位。原先Radeon 8500核心頻率是300MHz，但核心不能承受。最後，ATI的零售產品盒和檔案都標榜Radeon 8500的填充率是300MHz的2.4 GTexel/s，但卡的核心頻率調低到只有275MHz。NVIDIA很快的推出頻率更高的GeForce顯示卡。當時NVIDIA最強的GeForce 4 Ti顯示卡能提供更強大的效能，但ATI的顯示卡能提供更好的圖像質素和着色效果。事實上，由於R200支援DirectX pixel shader 1.4，所以它依然支援很多2005年的電玩，但同期的GeForce 4只支援pixel shader 1.3，相容度比Radeon 8500略遜一籌。

在這個時期，ATI為了對抗NVIDIA，開始銷售顯核予顯示卡厰商，而顯示卡會附上"Powered by ATI"字樣。這個突然的轉變令NVIDIA措手不及，嘗到了自不幸的NV1計劃以來第一次失敗。此外，ATI推出了由R100核心發展而成的RV200，即Radeon 7500。RV200的功能與R100相同，但核心頻率大幅提升至290 MHz。ATI亦推出了只有單條流水線的Radeon 7000。最後，多餘的R100顯核則以Radeon 7200的姿態出現。

Radeon 8500受到OEMs的歡迎，這是由於它與主機板的相容性比NVIDIA的產品高。驅動程式仍舊是ATI的弱點，但隨着時間的推進，已有相當的進步。Radeon 8500顯示卡系列的良好效能和功能，使ATI正式成為NVIDIA的對手，而其他顯示卡厰商，例如3dfx，早已於2000年結束業務。ATI亦推出了催化劑（Catalyst）驅動程式套裝，它的質素，相容性和效能都比前代驅動程式進步。

對於NVIDIA，Radeon 256和Radeon 8500是警告，示威著NVIDIA自以為理所當然的高聳市場地位。2002年對於ATI是決定性的一年，ATI突如其來發佈了新的Radeon結構。第三代Radeon是從頭研發的DirectX 9顯示核心，Radeon 9700（R300）是歷史中其中一個最創新的產品。此外，ATI勝過NVIDIA的DirectX 9晶片數個月。縱使R300使用當時最強的四條像素流水線架構，但沒有電玩利用到此架構的優勢。

Radeon 9700高效能的原因在於它擁有256bit記憶體頻寬。在此之前，所有高效能顯示卡，如TNT和Rage 128，都只是擁有128bit記憶體頻寬。縱使相容度比GeForce 4，甚至是自家的Radeon 8500差，但記憶體頻寬比那些卡多很多。事實上，NVIDIA的GeForce FX 5800使用了128bit記憶體頻寬，影響效能發揮。

從此，ATI在高端市場保持着優勢，並將技術推廣到市場分額最大的中低階市場。ATI決定銷售R300的削弱版，使它成為中階市場產品，並命名為Radeon 9500。而Radeon 9500 Pro則配備了R300核心，但只使用了128bit記憶體頻寬，核心頻率為275MHz。這張顯示卡比最快的GeForce 4顯示卡還快，尤其是DirectX 9。

R300引起顯示卡廠商的注意。為了滿足中階市場的需求，ATI甚至容許廠商售賣Radeon 9700顯示卡的削弱版，但一半的像素流水線被遮蔽掉了。這些顯示卡與一般的Radeon 9500 Pro顯示卡不同，它有256bit記憶體頻寬，但只有四條像素流水線，效能比一般的差。熱衷硬件者發現能輕易透過破解驅動，重開被遮蔽掉的像素流水線，令價錢一般的Radeon 9500搖身一變成為昂貴的Radeon 9700顯示卡。

低階市場方面，ATI推出了RV250。它是建基於Radeon R200核心，但每條像素流水線的光柵單位減半。這個架構與原本的GeForce相同，但Radeon 9000的效能與Radeon 8500差不多。它與只有兩條像素流水線的GeForce 4 MX競爭。而原先的R200核心則被包裝成Radeon 9100出售。由於Radeon 9100每條像素流水線的光柵單位數目與Radeon 8500相同，所以效能比Radeon 9000好。Radeon 9200（RV280）是RV250的AGP 8X版本。Radeon 9100 IGP是整合型顯示卡，只有兩條像素流水線。這個時期的ATI顯示卡命名比較混亂。

ATI在2003年推出了Radeon 9800 Pro（R350）以取代Radeon 9700。對比NVIDIA的GeForce FX 5800，它的功耗比較低，但效能更好。在中階市場方面，推出了Radeon 9600（RV300），像素流水線數目比9800 Pro減半。它的效能比Radeon 9500 Pro（R300）稍低，但功耗亦比較低。在DirectX 8應用下，它的效能比Radeon 8500（R200）和Geforce 4低，但DirectX 9則搖搖領先，這是由於那些舊卡並不支援DirectX 9。

據Mercury Research所說，ATI市場佔有率在2004年第三季由4%升至27%，而NVIDIA的市場估有率由23%降至15%。而市場估有率第一則是Intel，估有率是39%，縱使只是銷售整合型顯示卡。

在2005年，ATI開始銷售X800 XL PCI-E顯示卡，它是X800核心的110納米製程版本。而原先的X800核心則採用130納米low-K製程。X850是當時ATI的高端顯示卡，以取代Radeon 9800。但不支援32bit彩現和SM 3.0令它難以與NVIDIA GeForce 6競爭

在2005年10月，ATI終於推出90納米製程的Radeon X1000系列顯示卡。其實早一年前已敲打出最初版本。但由於一個迴路上的故障，令最終頻率降低了150 MHz，最終令大規模生產延遲了數個月。這個關鍵性的的延遲令NVIDIA的7800系列顯示卡搶盡了高端市場。縱使ATI保持了市場估有率，但利潤則減少了。

註釋及參考資料 編輯

  1. ^ 2006年-2010年間AMD使用ATI做為其顯示卡的子品牌
  2. ^ 官方新LOGO出炉：“ATI”终将成为历史. [2011-04-02]. （原始內容存檔於2010-12-07）. 
  3. ^ Comdex：FIC（大众）推出支持P4的RADEON IGP340主板. [2014-04-21]. （原始內容存檔於2014-04-23）. 
  4. ^ ATI All-In-Wonder强势归来步入高清时代. [2008-08-03]. （原始內容存檔於2008-07-30）. 
  5. ^ 下载：ATI All-in-Wonder HD显卡驱动8.5版. [2008-08-22]. （原始內容存檔於2008-12-01）. 
  6. ^ AMD专业显卡FirePro V3700/V5700发布. [2008-08-07]. （原始內容存檔於2008-09-04）. 
  7. ^ AMD发布全系列Imageon手机处理器产品线. [2008-02-14]. （原始內容存檔於2008-02-15）. 
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